《吃透 C++ vector：从基础使用到核心接口实战指南》
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前言：
在 C++ STL 容器中，vector 是最常用、最灵活的动态数组容器，既能像普通数组一样高效访问元素，又能自动扩容适配数据量变化。无论是日常开发还是算法刷题（OJ 场景，vector 都是高频工具。本文将从 “能用” 到 “会用”，系统讲解 vector 的核心接口、使用技巧与避坑要点，帮你彻底掌握这个 “万能容器”。
一. vector是什么？一段话搞懂核心定位
vector 本质是动态大小的数组，底层通过连续内存存储元素，支持：
- 随机访问（像数组一样用[ ]访问，时间复杂度为 O(1))）。
- 自动扩容（元素超过容量时，自动分配更大内存并转移数据）。
- 灵活增删（尾插，尾删高效，中间插入/删除需移动元素）。
简单说：vector综合了普通数组的便捷性+动态扩容的灵活性。
二. vector核心接口：必学的几个高频操作
- 我们有了前面学习 string 的基础，再来学习 vector 就轻松很多了，而且也不需要记住所有接口，重点掌握 “定义、迭代器、空间管理、增删查改” 四大类核心接口，即可覆盖 90% 以上场景。
--由于vector没有重置流插入流提取，所以我们这里自己实现一个打印，其实这里的遍历打印操作是跟string差不多的，直接看代码就行。
void Print(const vector<int>& v) { //1.下标 for (size_t i = 0; i < v.size(); i++) { cout << v[i] << " "; } cout << endl; //2.范围for //for (auto e : v) //{ // cout << e << " "; //} //cout << endl; //3.迭代器 //vector<int>::const_iterator it = v.begin(); //while (it != v.end()) //{ // cout << *it << " "; // it++; //} //cout << endl; }2.1 定义和初始化（构造函数）
vector 提供了4种常用构造方式，我们可以根据不同场景来选择
| 构造函数声明 | 接口说明 | 代码示例 |
|---|---|---|
| vector()（重点） | 无参构造，创建空 vector | vector<int> v;（空容器，size=0，capacity=0） |
| vector(size_type n, val) | 构造并初始化 n 个 val | vector<int> v(5, 3);（含 5 个 3，size=5，capacity=5） |
| vector(const vector& x)（重点） | 拷贝构造，复制另一个 vector | vector<int> v2(v1);（v2 是 v1 的副本） |
| vector(iterator first, iterator last) | 迭代器初始化，复制区间元素 | vector<int> v(a, a+5);（复制数组 a [0]~a [4]） |
--这里补充了一个C++11之后的方式，下面的代码里面会有
代码演示：
void test_vector1() { vector<int> v1; vector<int> v2(10,1); vector<int> v3(v2.begin(),v2.end()); string s1("xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"); //用其它类型的迭代器，这两个类型必须要可以转换 vector<int> v4(s1.begin(), s1.end()); vector<int> v5(v3); //C++11 //vector<int> v6({ 1,2,3,4,5 }); vector<int> v6 = { 1,2,3,4,5 }; vector<int> v7={ 1,2,3,4,5,1,1,1,1,1}; //其实是这样 auto il = { 10,20,30,1,2,2 }; for (auto e : il) { cout << e << " "; } cout << endl; Print(v2); Print(v4); Print(v6); Print(v7); } int main() { test_vector1(); } 
2.2 迭代器：遍历 vector 的 "万能工具"
- 迭代器是访问容器元素的通用接口，vector 的迭代器本质是 “封装的指针”，支持遍历、取值、移动等操作。
核心迭代器接口如下：
| 迭代器接口 | 接口说明 | 代码示例（遍历 vector） |
|---|---|---|
| begin() | 获取第一个元素的迭代器 | auto it = v.begin();（指向 v [0]） |
| end() | 获取最后一个元素下一位的迭代器 | while (it != v.end()) { ... } |
| rbegin() | 获取最后一个元素的反向迭代器 | auto rit = v.rbegin();（指向 v [size-1]） |
| rend() | 获取第一个元素前一位的反向迭代器 | while (rit != v.rend()) { ... } |
--下标访问下面也会演示，其实就是上面展示过的那个Print函数
代码演示：
void Print(const vector<int>& v) { for (size_t i = 0; i < v.size(); i++) { cout << v[i] << " "; } cout << endl; //for (auto e : v) //{ // cout << e << " "; //} //cout << endl; //vector<int>::const_iterator it = v.begin(); //while (it != v.end()) //{ // cout << *it << " "; // it++; //} //cout << endl; }2.3 空间管理：size、capacity 与扩容策略
- vector 的 “空间” 分为 size（有效元素个数）和 capacity（最大可容纳元素个数，不含结束标志），理解两者区别是避免扩容开销的关键。
核心空间接口：
| 空间接口 | 接口说明 | 代码示例 |
|---|---|---|
| size() | 获取有效元素个数 | cout << v.size();（v 有 5 个元素则输出 5） |
| capacity() | 获取容量大小 | cout << v.capacity();（容量可能大于 size） |
| empty() | 判断是否为空（size==0） | if (v.empty()) { ... } |
| reserve(n)（重点） | 扩容到 n（仅开辟空间，不初始化） | v.reserve(100);（提前扩容到 100，避免后续多次扩容） |
| resize(n, val)（重点） | 调整 size 到 n（缺省用 0 填充） | v.resize(5, 2);（size=5，不足则补 2，超出则截断） |
关键：vector 扩容策略
vector 扩容时会分配新内存、迁移旧元素、释放旧内存，这个过程耗时较高。不同编译器扩容倍数不同：
- VS ：1.5 倍扩容（如 capacity 从 4→6→9→13...）；
- G++ ：2 倍扩容（如 capacity 从 4→8→16→32...）。
避坑建议：若已知元素个数，提前用 reserve(n) 扩容，避免边插入边扩容的效率损耗。
示例：
void test_vector2() { vector<int> v1; //const int n=10000000; const int n = 100; //v1.reserve(n); size_t old = v1.capacity(); //cout << v1.capacity() << endl; size_t begin = clock(); for (size_t i = 0; i < n; i++) { v1.push_back(i); /*if (old != v1.capacity()) { cout << v1.capacity() << endl; old = v1.capacity(); }*/ } size_t end = clock(); cout << end - begin << endl; vector<int> v2; v2.resize(100, 1); Print(v2); } int main() { //test_vector1(); test_vector2(); }2.4 增删查改：日常开发高频操作
- vector 的增删查改接口设计简洁，重点关注 “尾插 / 尾删” 的高效性和 “中间插入 / 删除” 的注意事项。
| 增删查改接口 | 接口说明 | 代码示例 | 时间复杂度 |
|---|---|---|---|
| push_back(val)（重点） | 尾插元素 val | v.push_back(5); | O (1)（无扩容时）/ O (n)（需扩容时） |
| pop_back()（重点） | 尾删最后一个元素 | v.pop_back(); | O (1)（仅修改 size，不释放空间） |
| insert(pos, val) | 在 pos 迭代器前插入 val | v.insert(v.begin()+2, 6); | O (n)（需移动 pos 后元素） |
| erase(pos) | 删除 pos 迭代器指向的元素 | v.erase(v.begin()+1); | O (n)（需移动 pos 后元素） |
--还要emplace_back等这些，下面演示会有，先了解即可，后面再讲
代码演示：
void test_vector3() { vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5 }; v1.push_back(6); Print(v1); v1.insert(v1.begin(), 0); Print(v1); v1.insert(v1.begin() + 3, 0); Print(v1); v1.erase(v1.begin()); Print(v1); v1.erase(v1.begin() + 3); Print(v1); } //template <class T> //class vector //{ //private: // T* _a; // size_t _size; // size_t _capacity; //}; struct AA { int _a1 = 1; int _a2 = 1; AA(int a1 = 1, int a2 = 1) :_a1(a1) ,_a2(a2) { } }; void test_vector4() { AA aa1 = { 0,0 }; vector<AA> v = { aa1,{1,1},{2,2},{3,3} }; auto it = v.begin(); while (it != v.end()) { cout << it->_a1 << ":" << it->_a2 << endl; ++it; } cout << endl; v.push_back(aa1); v.emplace_back(aa1); //推荐这样用 //但是这两种交替不行 v.emplace_back(1, 1); v.push_back({ 2,2 }); it = v.begin(); while (it != v.end()) { cout << it->_a1 << ":" << it->_a2 << endl; ++it; } cout << endl; } int main() { //test_vector1(); //test_vector2(); test_vector3(); test_vector4(); }
三. vector 实战：OJ 算法题中的高频用法
- vector 是算法刷题的 “主力容器”，以下 3 道经典 OJ 题，覆盖 vector 的核心使用场景。
3.1 只出现一次的数字
题目链接：
136. 只出现一次的数字 - 力扣（LeetCode）
题目描述：
题目示例：
C++算法代码：
class Solution { public: int singleNumber(vector<int>& nums) { int ret=0; for(auto a:nums) { ret^=a; } return ret; } };3.2 杨辉三角
题目链接：
118. 杨辉三角 - 力扣（LeetCode）
题目描述：
题目示例：
C++算法代码：
class Solution { public: vector<vector<int>> generate(int numRows) { vector<vector<int>> vv; //行 vv.resize(numRows,vector<int>()); //列 for(size_t n=0;n<numRows;n++) { vv[n].resize(n+1,1); } for(size_t i=2;i<vv.size();i++)//从第三行开始 { for(size_t j=1;j<vv[i].size()-1;j++)//从第二列到倒数第二列 { vv[i][j]=vv[i-1][j]+vv[i-1][j-1]; } } return vv; } }; 结尾：
往期回顾：
C++ string 类使用超全攻略：从入门到高效避坑，日常开发直接使用_c语言怎么使用string输入字符串-ZEEKLOG博客
《告别 “会用不会讲”：C++ string 底层原理拆解 + 手撕实现，面试 / 开发都适用》-ZEEKLOG博客
结语：掌握这些核心知识点，vector 就能成为你开发和刷题中的 “万能工具”，既高效又可靠。
建议结合实际代码练习，尤其是迭代器失效和二维 vector 的使用，彻底吃透这个 STL 核心容器。
✨把这些内容吃透超牛的！放松下吧✨
ʕ˘ᴥ˘ʔ
づきらど
